Uhlík zohráva v energetickom priemysle zásadnú úlohu a ponúka širokú škálu aplikácií, ktoré prispievajú k rôznym procesom súvisiacim s energiou. Ako dodávateľ uhličitanu som bol z prvej ruky svedkom toho, ako sa tieto zlúčeniny využívajú na zvýšenie inovácií a efektívnosti v energetickom sektore.
1. Uhličitany v palivových článkoch
Palivové články sú sľubnou technológiou pre tvorbu čistej energie. Uhličitany sa používajú v palivových bunkách roztaveného uhličitanu (MCFC). V MCFC je elektrolyt roztavená zmes uhličitanov alkalických kovov, zvyčajne uhličitanu lítium a uhličitanu draselného [1].
Roztavený uhličitan elektrolyt umožňuje prenos uhličitanových iónov z katódy do anódy. V katóde kyslík zo vzduchu reaguje s oxidom uhličitým a elektrónmi za vzniku uhličitanových iónov. Tieto ióny potom migrujú elektrolytom do anódy, kde reagujú s vodíkom alebo inými palivami, uvoľňujú oxid uhličitý, vodu a elektróny. Tok elektrónov vytvára elektrický prúd.
Najmä uhličitan draselný je dôležitou súčasťou zmesi elektrolytov. Pomáha znížiť bod topenia uhličitanovej zmesi, čím sa prevádzka palivového článku uskutočnila pri relatívne nižších teplotách. Môžete sa dozvedieť viac oUhličitan draselnýa jeho vlastnosti na našej webovej stránke.
MCFC majú v energetickom priemysle niekoľko výhod. Môžu pracovať na rôznych palivách, vrátane syngas zo zemného plynu, bioplynu a uhlia. Táto flexibilita ich robí vhodnými pre rôzne zdroje energie a môže prispieť k diverzifikovanejšiemu portfóliu energie. Okrem toho majú vysokú účinnosť, pričom elektrická účinnosť dosiahne až 60% a kombinovaná účinnosť tepla a výkonu presahujúca 80% [2].
2. Uhličitany pri zachytávaní a skladovaní uhlíka (CCS)
Zachytávanie a skladovanie uhlíka je kritickou technológiou na zníženie emisií skleníkových plynov z elektrární a priemyselných zariadení. Uhličitany sa používajú v procesoch zachytávania uhlíka pred spaľovaním aj po spaľovaní.
Pri zachytení spaľovania sa alkalické uhličitany, ako je uhličitan draselný a hydrogenuhličitan draselný, sa môžu použiť ako rozpúšťadlá na absorbovanie oxidu uhličitého z spalín. Uhličitan draselný reaguje s oxidom uhličitým a vodou za vzniku hydrogenuhličitanu draselného podľa nasledujúcej reakcie:
$ K_ {2} co_ {3}+co_ {2}+h_ {2} o \ rightarrow2khco_ {3} $
Bikarbonát draselného sa potom môže zahriať, aby sa uvoľnil zachytený oxid uhličitý, čím sa opätovne použije uhličitan draselný.Hydrogenuhličitan draselnýa uhličitan draselný ponúka niekoľko výhod pre zachytenie uhlíka. Majú relatívne vysokú absorpčnú kapacitu pre oxid uhličitý a proces regenerácie je energia - účinný v porovnaní s niektorými inými rozpúšťadlami.
Pri zachytení pred spaľovaním sa uhličitany môžu použiť v procesoch sorpcie - vylepšené reformovacie procesy. Napríklad uhličitan horčík môže reagovať s parou a uhľovodíkovým palivom, ako je metán, za vzniku vodíka a oxidu uhličitého. Uhličitan horčík potom zachytáva oxid uhličitý a posunie reakčnú rovnováhu smerom k väčšej produkcii vodíka.HorčíkMá dobré sorpčné vlastnosti pre oxid uhličitý pri vysokých teplotách, vďaka čomu je vhodný pre túto aplikáciu.
Technológie CCS sú nevyhnutné na splnenie cieľov zmeny klímy. Zachytením oxidu uhličitého z veľkých žiaričov v rozsahu môžeme zabrániť uvoľňovaniu do atmosféry a prispieť k globálnemu otepľovaniu.
3
Skladovanie energie sa stáva čoraz dôležitejším, pretože podiel obnoviteľných zdrojov energie, ako je solárny a vietor v energetickom mixe rastie. Uhličitany sa používajú v niektorých typoch systémov na uchovávanie energie.
Lítiové iónové batérie sú jedným z najbežnejších typov nabíjateľných batérií používaných v prenosnej elektronike, elektrických vozidlách a mriežkovom ukladaní energie. Uhličitan lítium je kľúčovou surovinou pri výrobe katód lítium -iónovej batérie. Mabódové materiály, ako je oxid kobaltu lítium, oxid lítium mangánu a fosforečnan lítium, sa syntetizujú s použitím uhličitanu lítium ako zdroja lítia.
Keďže dopyt po elektrických vozidlách a mriežkovom meradle naďalej rastie, zvyšuje sa aj dopyt po uhličitanom lítii. Schopnosti ukladania energie lítium -iónových batérií pomáhajú vyvážiť prerušovanú povahu obnoviteľných zdrojov energie. Môžu ukladať prebytočnú energiu generovanú počas období vysokej výroby (napr. Slnečné dni pre solárnu energiu alebo veterné dni pre veternú energiu) a uvoľňujú ju počas období vysokého dopytu alebo nízkej výroby.
4. Uhličitany v ropnom a plynárenskom priemysle
V ropnom a plynárenskom priemysle sa uhličitany používajú v rôznych procesoch. Napríklad uhličitan vápenatý sa používa ako váhové činidlo vo vŕtacích tekutinách. Vŕtacie tekutiny sa používajú na ochladenie a mazanie vŕtacieho bit, prenášanie odrezkov na povrch a udržiavanie stability vrtu. Uhličitan vápenatý môže zvýšiť hustotu vŕtacej tekutiny, ktorá je dôležitá na reguláciu tlakov formácie počas vŕtacích operácií.
Uhličitany sa môžu použiť aj pri technikách zvýšeného regenerácie ropy (EOR). V niektorých prípadoch sa injekcia oxidu uhličitého používa na zlepšenie regenerácie ropy z nádrží. Uhličitan v nádrži môžu reagovať s injektovaným oxidom uhličitého, meniť zmáčatosť horniny a zlepšiť tok ropy smerom k výrobným jamkám.
5. uhličitany v geotermálnej energii
Geotermálna energia je zdrojom obnoviteľnej energie, ktorý využíva teplo z zemského interiéru. Uhlík môže hrať úlohu v geotermálnych systémoch. V niektorých geotermálnych rezervoároch môže prítomnosť minerálov uhličitanov ovplyvniť chémiu tekutín a výkonnosť geotermálnej elektrárne.
Napríklad rozpúšťanie a zrážanie uhličitanových minerálov môže ovplyvniť škálovanie a koróziu v geotermálnych vrtoch a potrubiach. Pochopenie správania uhličitanov v geotermálnych tekutinách je dôležité pre optimalizáciu prevádzky a udržiavania geotermálnych elektrární. Okrem toho sa uhličitany môžu použiť pri liečbe geotermálnych tekutín na kontrolu pH a na zabránenie tvorby nežiaducich usadenín.
Záver
Uhličitan majú širokú škálu použití v energetickom priemysle, od palivových článkov a zachytávania uhlíka po skladovanie energie, ropu a plyn a geotermálna energia. Ako dodávateľ uhličitanu sa zaväzujem poskytovať vysokokvalitné karbonátové výrobky na podporu rastu a rozvoja energetického sektora.
Ak ste zapojení do energetického priemyslu a hľadáte spoľahlivých dodávateľov uhličitanov, odporúčame vám, aby ste nás kontaktovali a požiadali o ďalšie informácie a diskutovali o svojich konkrétnych požiadavkách. Náš tím odborníkov vám môže poskytnúť podrobné informácie o produkte, technickú podporu a prispôsobené riešenia, ktoré vyhovujú vašim potrebám. Či už pracujete na novom projekte palivových článkov, iniciatíve zachytávania uhlíka alebo aplikácii na ukladanie energie, máme uhličitanové výrobky a odborné znalosti, ktoré vám pomôžu uspieť.
Odkazy
[1] Dicks, Al „Roztavené uhličitanové palivové články“. Palivové články 1.1 (2001): 17 - 39.
[2] Choudhary, TV a S. Gadkari. „Palivové články z roztaveného uhličitanu: prehľad.“ Journal of Power Sources 161.1 (2006): 29 - 41.
